《2025年学霸题中题九年级化学上册沪教版》

6.某兴趣小组发现铁钉生锈需要几天的时间,询问老师如何加快铁钉生锈的速率。老师说氯化物可能加快铁钉生锈的速率。大家将铁钉放入加有氯化铜溶液的蒸馏水中。观察到7分钟时铁钉表面出现红色,20分钟后试管底部出现红色沉淀(盐酸可与金属氧化物发生反应,生成水和相应的金属氯化物)。
【提出问题】红色沉淀物是什么?
【作出猜想】小明认为可能是铁锈,写出铁锈主要成分的化学式:______。
小陈认为可能是铜。
小陈认为红色沉淀物是铜的理由是______(用文字描述)。
【设计实验】

(1)根据实验现象,红色沉淀物中一定含有铁锈,原因是______(用化学方程式表示);经过讨论,同学们一致认为红色沉淀物是铁锈和铜的混合物。
【继续探究】影响铁锈蚀的因素有哪些?

|编号|实验|现象|
|--|--|--|
|①||2天后,铁钉表面出现红色|
|②||1天后,铁钉表面出现红色|
|③||1天后,铁钉表面出现红色|
|④||7分钟后铁钉表面出现红色,20分钟后试管底部出现红色沉淀|
(2)实验①的作用是______。
(3)根据上述实验可以得到的结论是______。
(4)根据上述实验,沿海地区铁制品易锈蚀除因空气潮湿外,还可能的原因是______。
(5)影响铁制品锈蚀快慢除上述因素外,还有______(写一点即可),请设计实验方案进行验证:______。

答案： 【作出猜想】$Fe_{2}O_{3}$ 铁能和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜
【设计实验】
(1)$Fe_{2}O_{3} + 6HCl = 2FeCl_{3} + 3H_{2}O$
(2)对比实验
(3)氯化物能加快铁钉生锈的速率
(4)盐的存在
(5)氧气的浓度 取相同的铁钉放入两支试管中，加入等体积的水浸泡铁钉，在试管内分别通入等体积的空气和氧气，然后观察铁钉生锈所用的时间
解析:【作出猜想】铁锈的主要成分是氧化铁，其化学式为$Fe_{2}O_{3}$。铁的活动性大于铜，铁能和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，所以红色沉淀物可能是铜。【设计实验】
(1)铁锈的主要成分是氧化铁，能与盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为$Fe_{2}O_{3} + 6HCl = 2FeCl_{3} + 3H_{2}O$。
(2)实验①中只有铁钉和蒸馏水，其余三支试管中是铁钉与盐溶液，所以实验①起到了对比的作用。
(3)依据控制变量法的操作可知，实验①中2天后，铁钉表面出现红色，实验②、③中1天后，铁钉表面出现红色，所以对比实验①②③可以得到的结论是氯化物能加快铁钉生锈的速率。
(4)氯化钠和氯化钙属于盐，由实验现象可知，沿海地区铁制品易锈蚀除因空气潮湿外，还可能的原因是盐的存在。
(5)影响铁制品锈蚀快慢除上述因素外，还有氧气的浓度，设计的实验方案是取相同的铁钉放入两支试管中，加入等体积的水浸泡铁钉，在试管内分别通入等体积的空气和氧气，然后观察铁钉生锈所用的时间。